发酵工程制药
发酵工程在生物制药领域中的应用推广
发酵工程在生物制药领域中的应用推广生物制药是通过利用生物技术手段来制造药物的一种方法，这种方法已经在医疗领域得到广泛应用。
而发酵工程作为生物制药中的重要组成部分，发挥着关键作用。
本文将重点讨论发酵工程在生物制药领域中的应用推广，并探讨其未来发展前景。
发酵工程是一项涉及微生物培养、发酵及相关工艺的综合技术，通过控制温度、pH值、氧气供应等参数，以及添加适当的营养物质，使微生物能够合成所需的产物。
在生物制药领域中，发酵工程广泛应用于生产抗生素、蛋白质药物、疫苗等药品。
首先，发酵工程在生物制药中的应用推广解决了传统制药工艺的一些瓶颈。
传统制药工艺中，大多数药物是通过化学合成方法获得的，但这种方法存在着成本高、产物难纯化等问题。
而发酵工程通过利用微生物的代谢能力，实现了高效、低成本的药物生产。
例如，利用大肠杆菌表达重组蛋白质，可以获得大量高纯度的蛋白质药物。
其次，发酵工程在生物制药中的应用推广提高了药品的质量和效能。
发酵工程可以精确控制微生物的生长环境，从而调节产物的合成和分泌过程。
这种精准调控可以有效减少副产物的生成，提高产物的纯度和活性。
此外，利用发酵工程还可以实现产物的修饰和改良，进一步提高药物的效能和稳定性。
再次，发酵工程在生物制药中的应用推广加快了新药的研发和推广速度。
传统药物研发过程繁琐耗时，而发酵工程可通过高通量筛选技术，快速筛选出具有生物活性的新化合物，并加快其后续开发工作。
此外，发酵工程可以通过优化工艺流程，提高生产效率和产量，进一步加快药物的推广速度，使得药物更快地惠及广大患者。
发酵工程在生物制药领域中的应用推广还面临一些挑战和机遇。
首先，发酵工程需要严格控制生产过程中的微生物污染问题。
微生物的污染会对产物的纯度和稳定性产生不良影响。
因此，建立健全的无菌控制系统和质量管理体系是推广发酵工程的重要保障。
其次，随着生物制药领域的发展，人们对于药物的品质和效用要求越来越高。
因此，发酵工程需要不断创新和优化，以提高产品质量和效能。
发酵工程技术在制药中的应用
发酵工程技术在制药中的应用前言发酵工程技术是一门应用广泛的学科，它将微生物学、化学、生物化学、化工、质量控制等多个学科的理论和实践相结合，旨在发掘和改善自然界中微生物的利用价值，以解决生产、生态环境和能源等问题。
在制药领域，发酵工程技术已经成为一项不可或缺的技术手段。
本文旨在介绍发酵工程技术在制药中的应用。
制药中的发酵工程技术发酵工程技术已经成为制药过程中不可或缺的关键技术之一。
广义上讲，在制药工业中，发酵工程技术包括基于微生物的药品（如抗生素、生物制剂、酶制剂等）的发酵、微生物的培养、发酵过程控制、微生物组学等多方面。
其中，最为关键的是发酵过程的控制和精确的品质控制。
下面将分别从微生物的发掘、药品的开发以及发酵过程的控制和品质控制等方面细述发酵工程技术在制药领域的应用。
微生物的发掘与药品的开发微生物的开发是制药领域的重要前置技术，它决定了药品的开发和性能。
通过发酵工程技术的应用，制药企业可以发掘和改良大量微生物资源，研究微生物生长、代谢、遗传、调控等机理，以及优化和创新微生物酶制剂生产、甜味剂生产、生物合成等生产技术。
这些技术不仅可以提高药品的产量和纯度，减少废料排放和能源消耗，还可以发掘和改良更多的微生物资源，为制药业的创新和可持续发展带来新的希望。
发酵过程的控制发酵过程控制技术是发酵工程技术中最为重要的技术之一。
在制药工业中，发酵过程的控制和管理是制药产品能否达到良好品质和产量的关键因素之一。
当前，发酵过程控制技术主要分为三个方面：微生物处理和培养；发酵过程的控制；产品的分离和精细加工。
其中，微生物处理和培养是发酵过程控制和管理的基础，发酵过程的控制和管理则依赖于先进的传感器、计算机系统和自动化控制技术，产品的分离和精细加工则需要先进的分离技术和纯化技术。
品质控制在制药领域，建立有效的品质控制体系是保障药品质量和可持续发展的重要手段之一。
发酵工程技术在制药中的应用可以帮助制药企业建立有效的品质控制体系，对药品进行准确的评估和测试，从而确保药品的安全有效。
第二章 发酵工程制药(1-2)
一些有纪念意义的或按抗生素产生菌的发现命名及习惯上已经采用的俗名仍可继续使用
三、抗生素的分类
（一）根据抗生素的来源分类
青霉素、头孢菌素、灰黄菌素等
1、真菌产生的抗生素
杆菌肽、多粘菌素等
2、细菌产生的抗生素
链霉素、新生霉素、红霉素等
3、放线菌产生的抗生素
地衣酸、绿藻素、蒜素鱼素等
4、植物及动物产生的抗生素
4、抑制核酸的合成
①有些抗生素能和细菌DNA结合，使DNA失去 有些抗生素能和细菌DNA结合， DNA失去 DNA结合 模扳功能，从而抑制它的复制和转录。 模扳功能，从而抑制它的复制和转录。 这些抗生素起着DNA模板功能的抑制剂作用。 DNA模板功能的抑制剂作用 这些抗生素起着DNA模板功能的抑制剂作用。 放线菌素、丝裂霉素(自力霉素) 如，放线菌素、丝裂霉素(自力霉素)、光 神霉素(光辉霉素) 亚德里亚霉素(ahamyon) (ahamyon)和 神霉素(光辉霉素)、亚德里亚霉素(ahamyon)和 色霉素A3等。 色霉素A3等 A3
严格灭菌
设备密封性好
（三）提炼工艺的特点与要求
特点 要求 化学 环境 提炼 工艺
洁净无 菌概念
提炼工艺
质量 监控 安全防 护意识
序
三 、 发 酵 工 程 药 物 研 究 开 发 的 一 般 程
第二节 抗生素类药物概述
抗生素是生物在其生命活动过 程中所产生的，或经其他方法（生 物化学或半合成）衍生的，在低浓 度下，具有选择性地抑制或杀灭其 他微生物或肿瘤细胞的有机物质。
mRNA是蛋白质合成的模板，核糖体是蛋白质合 是蛋白质合成的模板， 是蛋白质合成的模板 成的场所。 成的场所。 原核细胞的核糖体和真核细胞的核糖体有所 不同，所以两者的蛋白质合成系统是有所不同的。 两者的蛋白质合成系统是有所不同的 不同，所以两者的蛋白质合成系统是有所不同的。 （线粒体与叶绿体的蛋白质合成与原核细胞更 为相似）。 为相似）。 有许多抗生素都能抑制细菌蛋白质生物合成。 有许多抗生素都能抑制细菌蛋白质生物合成。 链霉素、 如:链霉素、庆大霉素、新霉素、卡那霉素、巴 链霉素 庆大霉素、新霉素、卡那霉素、 龙霉素、四环素、氯霉素等。 龙霉素、四环素、氯霉素等。
发酵工程技术制药课件
酶工程制药技术
酶工程制药技术是指利用酶的 催化作用，将原料转化为所需 的药物或中间体。
酶工程制药技术具有高效、专 一、条件温和等优点，广泛应 用于药物合成、手性药物制备 等领域。
酶工程制药技术可生产手性药 物、生物催化剂、药物中间体 等。
细胞工程制药技术是指利用细胞培养技术，生产具有生物活性的蛋白质药物或细胞 治疗剂。
细胞工程制药技术可生产细胞因子、生长因子、细胞疫苗等生物药物。
细胞工程制药技术具有生产效率高、安全性好等优点，是现代生物医药领域的重要 发展方向之一。
03
发酵工程制药工艺流程
微生物菌种的选育与培养
总结词
微生物菌种的选育与培养是发酵工程制药工艺流程的起始步骤，对后续发酵过程和产品质量具有重要影响。
在抗生素的发酵生产中，选育和改良微生物菌种 是关键，通过基因工程等手段不断优化微生物菌 种的抗生素合成能力，提高发酵产率。
目前，常见的抗生素发酵产品包括青霉素、头孢 菌素、红霉素等，这些抗生素在医疗领域广泛应 用，对于治疗各种感染性疾病具有重要作用。
维生素C的发酵生产
01
02
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04
维生素C即抗坏血酸，是人体 必需的水溶性维生素之一， 具有抗氧化、增强免疫力等
生物信息学
利用生物信息学技术，对微生物基 因组、转录组和蛋白质组进行深入 研究，挖掘潜在的生物制药资源。
提高发酵产物的产量与质量
菌种选育
通过自然选育、诱变育种和基因工程手段，筛选出具有优良性状 的菌种，提高发酵产物的产量和质量。
优化发酵条件
通过优化培养基配方、发酵温度、pH值等发酵条件，提高发酵产 物的产量和质量。
第13讲 第三章 药发酵工程制药 第一节 发酵工程制药概
第13讲第三章药发酵工程制药第一节发酵工程制药概第三章发酵工程制药发酵工程制药概述抗生素类药物概述β-内酰胺抗生素的生产大环内酯类抗生素的生产四环素类抗生素的生产氨基糖苷类抗生素的生产思考题发酵工程制药概述发酵工程制药的研究范畴发酵工程制药的工艺特点与要求发酵工程药物研究开发的一般程序发酵工程制药的研究范畴发酵工程药物包括抗生素在内，发酵工程药物包括抗生素在内，一系列通过微生物发酵生产的抗细菌、抗真菌、抗微生物发酵生产的抗细菌、抗真菌、病毒、抗肿瘤、抗高血脂、病毒、抗肿瘤、抗高血脂、抗高血压作用的药物，以及抗氧化剂、酶抑制剂、的药物，以及抗氧化剂、酶抑制剂、免疫调节剂、强心剂、镇定剂、调节剂、强心剂、镇定剂、止痛剂等的总称。
包括:抗生素、维生素、氨基酸、包括:抗生素、维生素、氨基酸、核苷或核苷酸、药用酶和辅酶、核苷酸、药用酶和辅酶、其他药理活性物质。
发酵工程制药的工艺特点与要求发酵工程药物生产的工艺过程: 无菌空气菌种孢子种子发酵发酵液预处理提取精制产品检验产品包装菌种工艺的特点与要求 (1)菌种要求品系纯正，生产能力高，遗传性状稳定。
菌种要求品系纯正，生产能力高，遗传性状稳定。
( 2 ) 制备的各阶段种子均要求无其它微生物的污染、生命制备的各阶段种子均要求无其它微生物的污染、力强、保存期短。
力强、保存期短。
( 3 ) 为了确保种子质量和安全，种子制备对人员、用具、为了确保种子质量和安全，种子制备对人员、用具、设备和操作场所都要有严格操作和管理规程。
设备和操作场所都要有严格操作和管理规程。
( 4 ) 要定期对菌种进行分离复壮，以防菌种退化，确保菌要定期对菌种进行分离复壮，以防菌种退化，种的纯粹和生产能力稳定。
种的纯粹和生产能力稳定。
( 5 ) 要有生产能力相同而遗传性状不同的几个备用菌种，要有生产能力相同而遗传性状不同的几个备用菌种，以备现有生产菌种污染噬菌体或出现其他异常情况时替换?替换。
发酵工程制药实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解发酵工程制药的基本原理和过程；2. 掌握微生物发酵生产药物的方法；3. 熟悉发酵过程中主要参数的检测和控制；4. 提高实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理发酵工程制药是指利用微生物的代谢能力，通过发酵过程生产具有药用价值的生物活性物质。
发酵过程包括菌种选育、培养基配制、种子扩大培养、发酵过程、分离纯化等环节。
三、实验材料与仪器1. 材料与试剂：葡萄糖、酵母提取物、蛋白胨、琼脂、硫酸铵、磷酸二氢钾、氢氧化钠、盐酸、氯化钠等；2. 仪器与设备：发酵罐、摇床、超净工作台、高压灭菌锅、电子天平、pH计、分光光度计、离心机、无菌操作工具等。
四、实验步骤1. 菌种选育：从土壤样品中分离筛选得到一株能够产生抗生素的微生物，经过纯化、鉴定和保存；2. 培养基配制：根据微生物生长需求，配制适宜的培养基；3. 种子扩大培养：将纯化后的菌种接种到试管斜面培养基上，置于恒温培养箱中培养；4. 发酵过程：将活化后的种子液接种到发酵罐中，控制发酵温度、pH值、溶氧量等参数，进行发酵；5. 发酵过程监测：定期检测发酵液的pH值、溶氧量、菌体浓度等参数，确保发酵过程顺利进行；6. 分离纯化：发酵结束后，对发酵液进行分离纯化，得到目标产物；7. 数据分析：对实验数据进行统计分析，得出实验结果。
五、实验结果与分析1. 菌种选育：成功分离筛选得到一株能够产生抗生素的微生物，经过鉴定为链霉菌属；2. 培养基配制：根据微生物生长需求，配制了适宜的培养基；3. 种子扩大培养：菌种在试管斜面培养基上生长良好，菌落形态典型；4. 发酵过程：发酵过程中，发酵液的pH值、溶氧量、菌体浓度等参数均在适宜范围内，发酵过程顺利进行；5. 分离纯化：发酵液经过分离纯化，得到目标产物；6. 数据分析：通过实验数据统计分析，得出以下结论：（1）该菌株在发酵过程中，发酵液的pH值、溶氧量、菌体浓度等参数均在适宜范围内；（2）发酵液中的目标产物含量达到预期水平；（3）分离纯化过程中，目标产物纯度较高。
生物发酵工程在制药中的应用
生物发酵工程在制药中的应用生物发酵工程是利用微生物代谢产生的基于生物化学反应来制造化学产品的过程。
这是一种应用广泛的技术，在制药业中应用较多。
生物发酵工程可以将微生物的天然代谢能力转化为制造药物或其他生物化学产品的能力。
本文将详细探讨生物发酵工程在制药中的应用。
一、利用发酵生产药剂生物发酵工程最常见的应用之一是制造药剂。
通过下列步骤可以制造出许多种不同的药物：1.获得微生物：制造药物的第一步是获得适当的微生物。
对于某些药物，采用常规的微生物如大肠杆菌或酵母菌就可以了。
但是，对于其他药物如抗生素，可能需要获得天然源微生物。
2.培养微生物：成功获得适当微生物之后，必须选择合适的培养条件来生长它们。
这些条件可能是液体培养基中的营养物和温度。
3.收获发酵产物：培养微生物并鼓励其发酵后，药品通常生成在液体或固体培养基中。
文献报道了多种方法来收获这些产物，其中最流行的方法是废除悬液物（如细菌）和培养基液（用于生长微生物）之间的界面。
为达到这个目标，可能需要使用离心或过滤。
4.纯化产物：最后一步是纯化药剂，以达到所需的纯度和生物活性。
该步骤通常涉及离心、过滤或电泳等方法，这些方法可以分离出目标药物，去除杂质。
二、应用生物反应器生物反应器是在控制条件下执行生物发酵的设备。
生物反应器已经有效地应用于制造药物。
在这种反应器中，生物材料在给定的环境下分解成更有用的产物。
生物反应器通常需要严格的控制，以保持所需的生长条件，达到预期的生产率和产物纯度。
这些条件包括光照，温度，压力和氧气浓度等。
三、将生物发酵技术与传统制药技术相结合除了单独使用生物发酵技术外，还有许多制药公司将传统制药技术与生物发酵工程相结合。
生物发酵技术可以为现有药品的制造提供额外的技术步骤，其中印度次枝杆菌曲霉素就是一个例子。
生物技术生产的生物制品也可以通过与小分子化学分离和精制序列、多肽抗体及类似物相结合来减少成本并增加产量。
四、生物发酵工程在制药业中的前景随着生物科技日益发展，认真研究微生物和应用生物反应器的发展速度也在不断加快。
发酵工程制药(Fermentation Engineering)课件
4、病毒
发酵工程制药（Fermentation Engineering）
衣壳
化学组成 形态单位 功能 排列方式
由蛋白质构成
衣壳粒
通常由1-6个多 肽分子组成
保护核酸 决定抗原特异性
使病毒呈现不同的形态
发酵工程制药（Fermentation Engineering）
基因工程 生产用菌种
诱变育种 原料
接种
发酵罐
灭菌
发酵条件控制
培养基配置
分离 提纯
微生物菌体
代谢产物
产 品 发酵工程制药（Fermentation Engineering）
菌种保存：
1. 斜面低温保藏法 2. 石蜡油封存法 3. 砂土管保藏法 4. 曲法保藏法 5. 甘油悬液保藏法 6. 冷冻真空干燥保藏法 7. 液氮超低温保藏法 8. 宿主保藏法 发酵工程制药（Fermentation
Engineering）
第三节 发酵设备与消毒灭菌
发酵设备：种子罐、发酵罐 发酵罐：生物反应器 ➢需氧微生物反应器（通气发酵罐） ➢厌氧微生物反应器（嫌气发酵罐）
发酵工程制药（Fermentation Engineering）
尽量减少杂菌和噬菌体污染是微生物反应器所 必须具备的第一个条件。反应器内壁和管道焊接的 部分，要求平滑、无裂缝和塌陷。此外，阀门应保 持清洁。所有阀门和接管处必须用蒸汽灭菌。容器 主体的结构要简单、容易清洗。当反应器受到的外 压略大于内压时，要防止液体和空气从反应器外流 入器内。
细菌的代谢类型：
自养：硝化细菌、铁细菌、硫细菌等。
异养：大肠杆菌、乳酸菌、枯草杆菌等。
腐生——依靠分解动植物的遗体（尸体、粪便和枯枝
2024年发酵工程药物市场分析现状
2024年发酵工程药物市场分析现状1. 引言发酵工程是一种利用微生物合成生物活性物质的技术，已经广泛应用于制药行业。
发酵工程药物具有高效、可控性强的特点，因此在医药领域具有广阔的市场前景。
本文将对发酵工程药物市场现状进行分析。
2. 发酵工程药物的定义发酵工程药物是指通过发酵工程技术，利用微生物生产出的药物。
发酵工程涉及微生物培养、发酵过程控制、提取纯化等环节，可以制备出各种药物，包括抗生素、生物制剂、酶类药物等。
3. 市场规模分析发酵工程药物市场在近年来呈现快速增长的趋势。
根据市场调研数据，2019年全球发酵工程药物市场规模达到XX亿美元，并预计未来几年仍将保持较高的增长率。
这一市场规模的增长主要得益于以下几个方面的因素：3.1 新药研发需求增加随着医学科技的不断进步和人们对健康的重视，对新药的需求不断增加。
发酵工程药物以其高效、可控性强的优势，在新药研发中得到广泛应用。
新药研发需求的增加，推动了发酵工程药物市场的扩大。
3.2 生物制剂的兴起生物制剂是指通过生物发酵技术生产的药物，包括蛋白质药物、抗体药物等。
随着生物制剂在医药领域的广泛应用，对发酵工程药物的需求也随之增加。
尤其是在治疗癌症、自身免疫性疾病等领域，生物制剂的市场前景更加广阔。
3.3 新兴市场的崛起发酵工程药物市场不仅在传统的市场发达国家有着广阔的发展机遇，也在新兴市场上崛起。
新兴市场对于廉价药物的需求量大，而发酵工程药物具有成本较低的特点，因此在这些市场上有着较大的发展潜力。
4. 市场竞争分析发酵工程药物市场竞争激烈，主要表现在以下几个方面：4.1 技术壁垒高发酵工程药物制备涉及到微生物培养、发酵过程控制等方面的技术，技术壁垒较高。
这导致市场上较少的企业能够掌握并应用相关技术，从而形成垄断优势。
4.2 知识产权保护严格发酵工程药物在研发过程中涉及到大量的研发成果，如菌株、发酵工艺等。
知识产权的保护成为市场竞争关键。
企业通过获得专利保护，提高了市场进入的门槛，对竞争对手形成了压制作用。
发酵工程制药
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冷冻保藏种类
一、普通冷冻保藏技术(-20℃) 二、超低温冷冻保藏技术(-60 -80℃) 三、液氮冷冻保藏技术
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普通冷冻保藏技术(-20℃)
将液体培养物或从琼脂斜面培养物收获的细胞分接 到试管，然后贮藏于一冰箱的冷藏室中，或于温度 范围在-5～-20℃的普通冰箱(-20℃)中。或者，将 菌种培养在小的试管或培养瓶斜面上，待生长适度 后，将试管或瓶口用橡胶塞严格封好，同上置于冰 箱中保存。 用此方法可以维持若干微生物的活力1—2年
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如果待保藏菌种生长在斜面上，则可用含10％甘油的 新配制液体培养基洗涤收获。超低温冰箱的冷冻速度 一般控制在1-2℃／min。若干细菌和真菌菌种可通过 此保藏方法保藏5年而活力不受影响。
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三、液氮冷冻保藏技术
(一)冷冻保护剂
在液氮冷冻保藏中，最常用的冷冻保护剂是二甲亚砜 和甘油，最终使用浓度一般为甘油 10％、二甲亚砜5 ％。所使用的甘油—般用高压蒸汽灭菌，而二甲亚砜 最好为过滤灭菌。
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(5)细胞冻结后，将致冷速度降为1℃/min，直到温度达50℃； (6) 将安瓿迅速移入液氮罐中于液相 (-196℃) 或 气相 (156℃)中保存。 如果无控速冷冻机，则一般可将安瓿或液氮瓶置于一 70℃冰箱中冷冻4h，然后迅速移入液氮罐中保存。
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(三)复苏 1．从液氮罐中取出所需的安瓿，立即置于冰浴中； 2．迅速将安瓿置于37-40℃水浴中，并轻轻摇动以加速解； 3．用巴氏吸管将安瓿中贮存培养物移接入含有2m1无菌液 体培养基的试管中，用同一支吸管反复抽吸数次，然后 取0.1-0.2ml (约4、8滴)转接入琼脂斜面上。
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菌种筛选
发酵罐试验
第四章-发酵工程制药技术(全)
大肠杆菌
细菌，可生产多种酶 类，一般属于胞内酶， 需要经过细胞破碎才 能分离得到。 作为基因工程的宿主 菌
枯草芽孢杆菌
细菌，是应用最广泛的 产酶微生物之一，可用 于生产α-淀粉酶、蛋白 酶、β-半乳糖苷酶、碱 性磷酸酶等；作为基因 工程的宿主菌
第四章 4.1 微生物细胞培养概述
第四章 4.1 微生物细胞培养概述
2、发酵培养基的组成。 （1）碳源：构成菌体及产物的碳架及能量 来源。 （2）氮源：构成菌体本身的含氮物及代谢 产物中的含氮物。 （3）无机盐：构成菌体原生质成分，酶的 组分或维持酶的活性，调节细胞渗透压， 参与产物生物合成等 。
第四章 4.1 微生物细胞培养概述
0.5～1％
0.05～0.5mol/L
10～30min， 孢子18～24h
10～60min， 孢子3～6h 15～60min， 90～120min 15～90min
pH值7.0，0.1mol/L 磷酸缓冲液
pH值7.0，0.1mol/L 磷酸缓冲液 pH值7.0，0.1mol/L 磷酸缓冲液或Tris缓 冲液 pH值6.0～7.0， 0.1mol/L磷酸缓冲剂 或Tris缓冲液
微生物菌体发酵：即以获得具有药用菌体为目的发酵。 如：帮助消化的酵母菌片和具有整肠作用的乳酸菌制剂等； 药用真菌，如香菇类、灵芝、金针菇、依赖虫蛹而生存的冬 虫夏草菌以及与天麻共生的密环菌等药用真菌；一些具有致 病能力的微生物菌体，经发酵培养，再减毒或灭活后，可以 制成用于自动免疫的生物制品。 微生物酶发酵：目前许多医药用酶制剂是通过微生物发酵制 得的，如用于抗癌的天冬酰胺酶和用于治疗血栓的纳豆激酶 和链激酶等。 微生物代谢产物发酵：微生物在其生产和代谢的过程中，产 生的各种初级代谢产物和次级代谢产物中许多是可以用于制 作药物的。 如初级代谢产物：氨基酸、蛋白质、核苷酸、类脂、糖类以 及维生素等；次级代谢产物：抗生素、生物碱、细菌素等。
发酵工程技术制药
提高热利用率。是目前很多制药厂经常采 用的方法。
〔4〕连续灭菌法的缺乏
• 〔1〕投资较大，
• 〔2〕需要同时设置加热、冷却装置。
4：空气加热灭菌法
• 利用空气压缩时产生的高温，使得微生物体内的蛋白质变 性，而到达杀菌目的，这种方法称为空气加热灭菌法。
6：营养物质瞬时高温杀菌法
• 一般来说，当温度升高时，微生物死亡速率的 增加>>营养物质遭到破坏的速率。
• 因此，对于瞬时的高温，细菌常常被杀死，而 营养物质则破坏得不多。
• 根据这一原理，可以采用营养物质瞬时高温杀 菌法进行杀菌操作。
三、别离纯化技术
• 微生物的发酵产物是一种混合物，里面除了含有主要产 物以外，还含有未能转化的基质和底物、剩余的原料、 大量的水、微生物细胞、各种杂质。因此，必须对发酵 产物进行别离和纯化。
• 从离子物性来看，硫酸铵并不是盐析效应最强的盐类， 但是由于它在水中的溶解度极大，对盐析十分有利，因 此硫酸铵是目前最常用的盐析剂。
4、膜别离
• 膜别离技术是基于一种半透性薄膜，它能够使得溶液中 的某些组分通过，而阻止和截留其它组分的别离方法。
• 膜别离的优点 〔1〕由于膜别离是纯粹物质粒度大小这一几何特性来 进行别离，它不必象萃取、沉淀法那样需参加其它化学 物质、也不必象蒸发那样进行加热。因此，产物的生物 学特性能够得到完好的保存， 〔2〕产物的损失量很少，有利于提高得率。
〔二〕初步别离
• 进一步把已经别离的溶液浓缩，提高目的产物 浓度的方法，称为初步别离。
• 初步别离的具体方法可以分为： • 1、蒸发 • 2、萃取 • 3、沉淀 • 4、膜别离
3第三章发酵工程制药
微生物发酵的一般工艺
• 提取阶段
发酵结束后，只有对发酵液中的产物通过一系列物理、化学方法进行分离、 提取及精制，如下图所示。才能得到合乎规定的纯品，此为微生物发酵的提 取阶段。 （1）发酵液预处理 多数发酵产品如抗生素存在于发酵液内，有些存在于菌丝内。发酵液预处理 包括除去发酵液内的杂质离子（Ca2+、Mg2+、Fe3+等）以及蛋白质，并利 用板框压滤机，使菌丝与滤液分开，便于进一步提取。 （2）提取与精制 提取方法是根据产品的理化性质决定的。目前常用的提取方法有吸附法、 溶媒萃取法、离子交换法和沉淀法。 （3）成品检验 经过发酵与提取得到的成品，应根据药典标准进行检测，检测的项目根据 产品的性质而定。如抗生素一般要进行效价测定、毒性试验、无菌试验、热 原质试验、水分测定等。 （4）成品分装 生产的成品一般是大包装的原料药，以供制剂厂进行小包装或制剂加工，也 有一些工厂在无菌条件下用自动分装机械进行小瓶分装。
1.抗生素 根据抗生素的化学结构分类 （1）β-内酰胺类抗生素 如青霉素类、头孢霉素类 及其衍生物。 （2）氨基糖苷类抗生素 如链霉素、卡那霉素。 （3）大环内酯类抗生素 如红霉素、麦迪霉素等。 （4）四环素类抗生素 如四环素、金霉素、土霉素 等。 （5）多肽类抗生素 多黏菌素、杆菌肽等。
一 发酵工程制药的研究范畴
• • • • • 原料质量稳定 发酵过程要灭菌 设备密封性好 发酵过程通气和搅拌 微生物生长和抗生素合成分阶段控制
3 提取工艺特点与要求
低温清洁和严格控制操作环境 精炼提炼工艺 严格质控 安全防护 提炼全过程要无菌，防止化学和生物污染
三 发酵工程药物研究开发的一般程序
第二节 抗生素类药物
第二节 抗生素类药物 • 二 抗生素的命名
第四章-发酵工程制药技术(全)
2、菌种的挑选：初筛-复筛
初筛：诱变完毕后的挑选可以采用传统的随机挑选， 也可以经过平板菌落挑选〔推理挑选〕，即依据发 生菌的生物分解途径或遗传机制来设计挑选有效突 变型的方法
第四章 4.1 微生物细胞培育概
述
❖ 4.1.1 培育基 ❖ 1、培育基的种类。 ❖ 〔1〕孢子培育基：孢子培育基是供制备孢子
用的。要求此培育基能使微生物构成少量的优 质孢子，但不能惹起菌种变异。消费中常用的 孢子培育基有麸皮培育基，大〔小〕米培育基， 由葡萄糖〔或淀粉〕、无机盐、蛋白胨等配制 的琼脂斜面培育基等。 ❖ 〔2〕种子培育基：种子培育基是供孢子发芽 和菌体生长繁衍用的。培育基的组成随菌种的 不同而改动。 ❖ 〔3〕发酵培育基：发酵培育基是供菌体生长 繁衍和分解少量代谢产物用的。
磷酸缓冲液
大量稀释
pH值7.0，0.1mol/L 大量稀释 磷酸缓冲液或Tris缓 冲液
pH值6.0～7.0，
大量稀释
0.1mol/L磷酸缓冲剂
或Tris缓冲液
NaHCO3
甘氨酸或大量 稀释
硫代硫酸钠或 大量稀释
大量稀释
大量稀释
大量稀释
2〕影响诱变效果的要素
① 动身菌株的遗传特性； ② 诱变剂； ③ 菌种的生理形状； ④ 被处置菌株的预培育和后培育条件； ⑤ 诱变处置时的外界条件等。
生物诱变剂
噬菌体、转座因子
防护面罩
防护衣
防护罩
各种化学诱变剂常用的剂量和处置时间
诱变剂
诱变剂的剂量
处理时间
缓冲剂
发酵工程与生物制药
发酵工程与生物制药发酵工程在生物制药领域扮演着至关重要的角色。
通过利用微生物、细胞培养和生物催化等技术，发酵工程帮助我们生产出了许多重要的生物制药产品。
本文将介绍发酵工程在生物制药中的应用，并探讨其在药物生产中的重要性。
一、发酵工程在生物制药中的应用在现代生物制药过程中，发酵工程被广泛应用于药物的生产和制造。
其主要涉及三个方面：微生物发酵、细胞培养和生物催化。
1. 微生物发酵：微生物发酵是一种常见且重要的生物制药生产方式。
在该过程中，微生物（如细菌或真菌）通过在合适条件下生长和繁殖，合成所需的药物分子。
例如，青霉素的生产就是基于青霉菌的发酵过程。
通过将青霉菌培养在合适的培养基中，提供适当的营养物质和温度，使其合成青霉素。
这种微生物发酵技术不仅生产出高质量的药物，还有较低成本和高效率的优势。
2. 细胞培养：细胞培养是一种利用细胞生物学技术进行药物生产的方法。
这一过程中，细胞（如哺乳动物细胞、细菌或真核细胞）在合适的营养基中培养和繁殖，合成所需的药物分子。
细胞培养技术广泛应用于生产重组蛋白药物、抗体药物等生物制药产品。
通过调节培养条件、改进培养基配方和优化发酵过程，可以提高产品的产量和纯度，满足市场需求。
3. 生物催化：生物催化是指利用微生物、酶或细胞等生物催化剂来促进药物合成的过程。
这种方法具有选择性高、反应条件温和等优点，广泛应用于药物合成中。
生物催化可以通过提供合适的底物和酶催化剂来增加反应速率和选择性，从而生产出高效、高纯度的药物。
二、发酵工程在药物生产中的重要性发酵工程在药物生产中具有重要的作用，其重要性主要体现在以下几个方面：1. 高效性：发酵工程利用微生物或细胞培养技术，使药物的生产过程大大加快。
通过优化发酵条件和培养工艺，可以提高产量和产出速度，从而满足市场的需求。
2. 降低成本：与传统的化学合成方法相比，发酵工程具有较低的成本。
微生物和细胞培养可以在相对低成本的条件下产生药物，从而降低了生产成本。
发酵工程制药工艺技术基础应用护理课件
免疫性疾病和感染性疾病等。
生物农药的发酵生产
生物农药概述
生物农药是一类由天然生物资源加工而成的农药，具有环保、低 毒、高效等特点。
生物农药发酵生产工艺流程
通过微生物发酵技术生产生物农药，包括菌种筛选、发酵条件优化 、提取和纯化等步骤。
生物农药发酵生产的应用
生物农药广泛应用于农业领域，用于防治病虫害，提高农作物产量 和品质。
酶工程制药技术是利用酶的催化作用生产药物的过程，具有 高效率、高选择性、低能耗等优点。
酶工程制药技术是利用酶的催化作用生产药物的过程，具有 高效率、高选择性、低能耗等优点。通过酶的固定化技术， 可以连续生产药物，广泛应用于制药工业中。
细胞培养技术
细胞培养技术是利用细胞生长繁殖的特性生产药物的过程 ，具有高度模拟体内生理环境等优点。
02
发酵工程制药工艺技术基 础
微生物发酵技术
微生物发酵技术是利用微生物的代谢过程生产药物的过程，具有高效、环保、可 持续等优点。
微生物发酵技术是利用微生物的代谢过程生产药物的过程，具有高效、环保、可 持续等优点。通过控制发酵条件，可以生产出各种药物，如抗生素、维生素、氨 基酸等。
酶工程制药技术
免疫调节药物的发酵生产
体免疫功能的药物，用于治疗
免疫系统相关疾病。
免疫调节药物发酵生产工艺流程
02
与抗生素发酵生产类似，包括菌种制备、种子扩大培养、发酵
罐发酵、提取和纯化等步骤。
免疫调节药物发酵生产的应用
03
免疫调节药物在临床治疗中广泛应用，如用于治疗肿瘤、自身
发酵工程制药工艺技术对护理的影响
提高药物生产效率
发酵工程技术能够大规模生产药 物，提高生产效率，降低生产成
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• ①.调节好基础料的pH。基础料中若含有玉 米浆，pH呈酸性，必须调节pH。 • ②.使基础配方有适当的配比，发酵过程中 pH变化在合适的范围内，如CaCO3 ，或具 有缓冲能力的试剂，如磷酸缓冲液等 • ③.当补料与调pH发生矛盾时，加酸碱调 pH，如(NH4)2SO4和NH3 • ④.通过补料调节pH
二、温度的影响及其控制
• (2)温度的控制 • 冷却水
三、溶氧的影响及其控制
四、pH的影响及其控制
• 1.pH值对发酵的影响：最适生长pH、最适 生产pH • 2.pH的变化：随菌种、培养基成分和培养 条件而变 • 3.发酵pH的确定和控制 • （1）发酵pH的确定：5—8，根据实验结 果确定 • （2）pH的控制
第七节 发酵设备
第八节 发酵工程产品的制造实例
• • • • 一、青霉素 1.种子 2.培养基 3.培养条件控制
第七章 发酵工程制药
二、微生物发酵生产药物的分类来自三、发酵工程制药特点及发展趋势
（2）诱变育种
(3)原生质体融合
第三节 发酵的基本过程
一、菌种
• 三、发酵 • 四、产物提取
第四节 微生物的发酵方式
三、连续培养
第五节 发酵工艺控制
一、培养基的影响及其控制